Игра на чужом поле: обзор твердотельного накопителя Seagate 600 SSD

Выпуском твердотельных накопителей сейчас занимается немало компаний. Многих из них мы знаем давно — ранее такие компании производили смежные продукты, вроде оперативной памяти, флешек или карт памяти. Поэтому нет ничего удивительного в появлении SSD от Samsung, OCZ, SanDisk, Kingston и даже Transcend. Тут смогла отличиться даже компания Plextor, которая до этого занималась производством оптических приводов. А вот гиганты рынка накопителей вроде Seagate, WD, HGST и Toshiba не очень спешат выходить на новый для себя рынок. Наиболее тесно с рынком SSD связана Toshiba, хотя и косвенным образом: сейчас во многих SSD используется память с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0 от этого производителя. Кроме того, SSD от Toshiba — брутальный THNSNH512GCST — уже побывал в нашей тестовой лаборатории. Компания Western Digital, хоть и представила несколько своих накопителей ещё три года назад, особой популярности на этом поприще не добилась. С другой стороны, есть Samsung, который уже не выпускает жестких дисков, но достиг успехов, помимо прочего, именно в качестве производителя SSD.

Seagate раньше тоже выпускала твердотельные накопители, но только для корпоративного сегмента рынка. Это был Seagate Pulsar, а теперь есть Seagate 1200 SSD с интерфейсом SAS 12 Гбит/c. Судя по официальному сайту, вся линейка 1200 SSD оснащена контроллером, производства Seagate. Наш же подопытный — накопитель Seagate 600 SSD объёмом 240 Гбайт — гораздо проще. Внутри него установлен контроллер стороннего производителя.

⇡#Технические характеристики

Точно такой же контроллер мы встречали внутри Corsair Neutron GTX. Напомним, что в то время (ноябрь 2012 года) это был, пожалуй, самый быстрый SSD-накопитель, да и сейчас он остается одним из безоговорочных лидеров. Несмотря на то, что с момента выхода той статьи прошёл почти год, подробностей об архитектуре восьмиканального контроллера LAMD LM87800 известно по-прежнему мало. Насколько мы знаем, под крышкой чипа находится два ядра ARM: одно ядро отвечает за связь с хост-контроллером, а второе — за установленную на накопителе память. Теперь расскажем о памяти. Перед нами чипы с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0, произведённые по 19-нм техпроцессу. Похожее же сочетание контроллера и памяти мы видели внутри Corsair Neutron GTX. Вот только маркировка его памяти была другой: Toshiba TH58TEG8D2HBA8C, что говорит о техпроцессе 24 нм и интерфейсе Toggle- Mode DDR1.0. В рассматриваемом нами Seagate 600 SSD объёмом в 240 Гбайт установлена немного другая память — Toshiba TH58TEG8DDJBA8C. У нашей модели объёмом в 240 Гбайт в каждой из восьми микросхем находятся по четыре NAND-устройства объёмом по 8 Гбайт каждое.

Внимательный читатель заметит, что в нашей таблице технических характеристик указана только примерная устоявшаяся скорость чтения и записи. Любой производитель старается указывать в этом пункте точные, а не примерные значения. Кроме того, многие производители ещё и гордятся этими скоростями. Увы, в Seagate решили пойти своим, тернистым путём и вместо точной величины указали примерную. Судя по спецификациям рассматриваемого нами накопителя, его максимальная скорость последовательной записи составит «более 400 Мбайт/c», а чтения — «более 500 Мбайт/с». О том, какие именно скорости покажет накопитель, — мы узнаем в тестах. Пока можно сказать только о том, что выражение «более 400 Мбайт/с» звучит очень расплывчато, ведь так можно сказать про скорости в 401 и 499 Мбайт/c. Другое дело скорость последовательного чтения, которая составляет «более 500 Мбайт/с». Примерно такой результат показывают многие SSD, и, кроме того, такие результаты оказываются очень близки к «потолку» SATA III 6 Гбит/с. На момент написания этой статьи за Seagate 600 SSD 240 Гбайт придётся отдать около шести c половиной тысяч рублей. За такие же деньги можно купить накопитель Kingston HyperX 3K или OCZ Vertex 3. Объём у них будет точно такой же, как и у Seagate 600 SSD, а скорости последовательной записи будут выше 500 Мбайт/с. Впрочем, скорость записи у SSD с контроллерами SandForceзависит от возможности сжимать записываемый контент, а потому это, возможно, вполне адекватная замена. Модели, лишенные подобной слабости (например, OCZ Vertex450 или Corsair Neutron GTX), стоят уже дороже.

⇡#Внешний вид

На первый взгляд наш сегодняшний подопытный мало чем отличается от своих аналогов. Корпус Seagate 600 SSD сделан из металла, да и в руке вес накопителя ощущается. Если как следует присмотреться к нему, то мы увидим, что две половинки корпуса скреплены между собой при помощи металлических защёлок — головок обычных винтов здесь не найти.

Из-за необычной для SSD системы крепления корпуса аккуратно разобрать Seagate 600 SSD будет непросто. Тем не менее у нас получилось. Первое, что мы заметили после вскрытия, — термоленту на чипе контроллера и выступающую внутрь часть корпуса, которая передаёт тепло от контроллера металлической крышке накопителя.

По своему внутреннему строению Seagate 600 SSD похож на Corsair Neutron. Все элементы расположены на одной стороне печатной платы. Вот только размер самой платы будет побольше, чем у Corsair. Плату Seagate 600 SSD в этом плане можно посчитать «полноформатной».

⇡#Методика тестирования

Iometer 1.1.0 RC1

1. Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока.
2. Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт. Так как SSD-накопители считывают и записывают информацию в виде так называемых страниц по 4 Кбайт или кратного размера, выравнивание нагрузки исключает ситуации, когда логический блок занимает нечетное число страниц, и скорость записи снижается.
3. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.
4. Скорость последовательного доступа в зависимости от длины очереди запросов. Измеряется скорость чтения и записи блоков по 64 Кбайт при длине очереди от 1 до 8 с шагом 2 и от 8 до 32 с шагом 4.
5. Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии Iometer). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 16 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

После каждого теста, включающего запись значительного объема данных, диск очищается с помощью Secure Erase. Длительные тесты на запись разделены на несколько частей, перемежающихся очисткой, чтобы первые пробы теста, заполняющие диск, не влияли на скорость последующих.

⇡#PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

⇡#Зависимость производительности от свободного объема

Чтобы проверить, насколько падает скорость записи на SSD по мере заполнения, мы поэтапно забиваем его случайными данными на блочном уровне и проводим с помощью Iometer тесты произвольной записи блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 4. Затем на диск посылается команда TRIM (при помощи утилиты Diskpart создается и форматируется раздел на весь объем диска) и еще раз измеряется скорость записи.

Для SSD, выполняющих компрессию записываемых данных, тесты скорости записи проводятся как на повторяющихся данных, так и на рандомизированных.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц. Диск подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Участники тестирования

• Seagate 600 SSD 240 Гбайт (ST240HM000)
• Samsung SSD 840 PRO 256 Гбайт (MZ-7PD256)
• Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M5P)
• OCZ Vertex 450 256 Гбайт (VTX450-25SAT3-256G)
• Corsair Neutron GTX 240 Гбайт (CSSD-N240GBGTX-BK)
• Kingston HyperX 3K 240 Гбайт (SH100S3/240G)

Соперников для Seagate 600 SSD 240 Гбайт (ST240HM000) мы подбирали среди лучших потребительских SSD, доступных в настоящий момент. Разумеется, включили в их список и Corsair Neutron GTX, построенный на том же контроллере, что и Seagate 600 SSD.

⇡#Производительность, Iometer

Последовательное чтение

Результаты Seagate 600 SSD примерно такие же как у большинства его конкурентов. К концу этого субтеста скорости всех использованных нами накопителей сравнялись, и лишь Kingston HyperX 3K вместе с OCZ Vertex 450 отличаются не в лучшую сторону в диапазоне размера блока 32—128 Кбайт.

Последовательная запись

А вот при записи скорость нашего главного подопытного оказалась немного ниже среднестатистической. Хуже него был только Plextor M5 Pro, хотя к концу теста последний по скорости приблизился к Seagate 600 SSD.

Устоявшееся время отклика

По каким-то причинам устоявшееся время отклика при чтении у Seagate 600 SSD оказалось почти в два раза больше, чем у всех его соперников. Зато при записи у этого накопителя никаких проблем с откликом не было. Вероятно, на такое время отклика смогла повлиять прошивка, написанная в Seagate, коль скоро контроллер у SSD 600 одинаковый с Corsair Neutron GTX

Произвольное чтение

При произвольном чтении никаких проблем у нашего главного подопытного не обнаружено. Хотя при размере блока в 4 и 8 Кбайт его скорость (в оп/c) оказалась немного меньше, чем у Corsair Neutron GTX.

Произвольная запись

При размере блока 4 Кбайт и выше скорости всех накопителей, включая героя обзора, практически сравнялись. Только Plextor M5 Pro немного отстал от основной группы.

Чтение при разной длине очереди команд

При четырёх командах в очереди скорость чтения Seagate 600 SSD достигает максимума, что и требуется от десктопного накопителя.

Запись при разной длине очереди команд

С последовательной записью мы видим похожую картину. Скорость Seagate 600 SSD также перестала расти после четырёх команд.

Многопоточное чтение

В этом субтесте Seagate 600 SSD впервые показывает самые худшие результаты. При увеличении потоков до двух его скорость не только не возрастает, но и очень сильно падает. Затем, при увеличении количества потоков, она резво восстанавливается, но в результате лишь ненамного превышает стартовое значение.

Многопоточная запись

А вот с записью похожих проблем нет. Результаты Seagate 600 SSD лишь капельку хуже, чем у большинства его конкурентов, а динамика в целом очень похожая.

PCMark 7

Судя по PCMark 7, наш главный подопытный оказался самым медленным SSD из всей команды испытуемых. Хотя отставание от других участников теста получилось небольшим.

На следующем графике можно посмотреть, в каких именно субтестах PCMark 7 наш главный подопытный проявил себя хуже прочих. Это оказались тесты, посвящённые запуску приложений, а также, совсем немного, играм.

Зависимость производительности от свободного объема

Первоначально в этом тесте у нашего главного подопытного всё шло гладко. Его скорость передачи данных начала падать только тогда, когда свободное место уменьшилось до 2 Гбайт. Увы, но после команды TRIM скорость Seagate 600 SSD не восстановилась. Даже после 15 минут бездействия полученный нами результат изменился очень слабо.

Это очень печально — мы уже давно не видели такого результата у 2,5-дюймовых твердотельных накопителей. Мы надеемся, что в новых версиях прошивки Seagate сможет исправить этот недостаток.

⇡#Выводы

Аппаратно Seagate 600 SSD очень похож на один из самых быстрых современных твердотельных накопителей — Corsair Neutron GTX. У этих SSD одинаковые контроллеры, но разная память: в нашем главном подопытном используется память с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0, когда как в том экземпляре Corsair Neutron GTX, который мы тестировали ранее, установлена немного устаревшая память память Toggle-Mode DDR 1.0 (а сейчас уже выпускают обновленную версию с Toggle-Mode DDR 2.0).

Cудя по нашим тестам, многие из показателей производительности этих устройств различаются мало. SSD с первой версией памяти Toggle-Mode DDR даже оказался немного быстрее в тех бенчмарках, где силен компонент последовательной записи: собственно тест iometer на линейную запись и соответствующие субтесты PCMark 7. Вероятно, решение этой загадки заключается в прошивке контроллера, созданной Seagate. В конце концов, память Toggle-Mode DDR 2.0 как раз таки обладает большей пропускной способностью по сравнению c Toggle-Mode DDR 1.0, и мы были в полном праве рассчитывать на подъем производительности конечного продукта, чего, однако, не наблюдается.

Кроме того, у героя нашего обзора была небольшая фора, которая также не помогла ему выиграть: размер его кеша в два раза больше, чем у Corsair Neutron GTX 240 Гбайт.

С отработкой команды TRIM тоже возникли проблемы, и это самое обидное. Скорость передачи данных у Seagate 600 SSD не восстановилась после ее применения, по крайней мере на нашей тестовой платформе (AMD 890GX — так уж сложилось исторически). Мы надеемся, что новые версии прошивки исправят недостаток с TRIM. В остальном Seagate 600 SSD ни в чем не уступает мощным соперникам, которых мы взяли для сравнения. Кроме того, надо сказать, что стоит он несколько дешевле, что с практической точки зрения компенсирует небольшое отставание в некоторых аспектах производительности.